特開 2024-78095 液体噴射装置及び液体噴射方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024078095

(43)【公開日】2024-06-10

(54)【発明の名称】液体噴射装置及び液体噴射方法

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/175 20060101AFI20240603BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20240603BHJP

【ＦＩ】

B41J2/175 501

B41J2/01 305

B41J2/01 303

B41J2/175 115

B41J2/01 401

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022190448

(22)【出願日】2022-11-29

(71)【出願人】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095452

【弁理士】

【氏名又は名称】石井 博樹

(74)【代理人】

【識別番号】100130535

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 明

(74)【代理人】

【識別番号】100183025

【弁理士】

【氏名又は名称】大角 孝一

(72)【発明者】

【氏名】勝田 治

(72)【発明者】

【氏名】関野 博一

【テーマコード（参考）】

2C056

【Ｆターム（参考）】

2C056EA04

2C056EA06

2C056EC15

2C056EC17

2C056KB15

2C056KB37

2C056KB40

(57)【要約】

【課題】連続流で噴射された液体を液滴状で媒体に衝突させる際の噴射ムラを抑制する。
【解決手段】媒体Ｍの搬送部９と、搬送される媒体Ｍと対向する位置においてキャリッジ移動方向Ｂに移動するキャリッジ４と、キャリッジ４に設けられ媒体Ｍに向けて液体３を連続流３ａで噴射するとともに連続流３ａを液滴３ｂ化させて液滴３ｂ状で媒体Ｍに衝突させる少なくとも１つのノズル２７を有するヘッド部２と、ノズル２７に送液される液体３を貯留する液体貯留部６３と、キャリッジ４のキャリッジ移動方向Ｂにおける１回分の移動の間に、液体貯留部内６３の液体３をノズル２７に圧力変動を抑制しつつ送液し続ける送液部６と、を備え、液体貯留部６３の容積は、キャリッジ４のキャリッジ移動方向Ｂにおける１回分の移動の間にノズル２７から噴射される液体３の体積よりも大きい液体噴射装置１。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

媒体を搬送方向に搬送する搬送部と、
前記搬送方向に搬送される前記媒体と対向する位置において前記搬送方向と交差するキャリッジ移動方向に移動するキャリッジと、
前記キャリッジに設けられ、前記媒体に向けて液体を連続流で噴射するとともに前記連続流を液滴化させて液滴状で前記媒体に衝突させる少なくとも１つのノズルを有するヘッド部と、
前記ノズルに送液される前記液体を貯留する液体貯留部と、
前記キャリッジの前記キャリッジ移動方向における１回分の移動の間に、前記液体貯留部内の前記液体を前記ノズルに圧力変動を所定の圧力範囲内に抑制しつつ送液し続ける送液部と、
を備え、
前記液体貯留部の容積は、前記キャリッジの前記キャリッジ移動方向における１回分の移動の間に前記ノズルから噴射される前記液体の体積よりも大きいことを特徴とする液体噴射装置。

【請求項2】

請求項１に記載の液体噴射装置において、
前記送液部は、移動部が前記液体貯留部内を第１方向及び前記第１方向と逆方向である第２方向に移動することにより前記液体を前記ノズルに送液し、
前記移動部は、前記キャリッジの前記キャリッジ移動方向における１回分の移動の間においては前記第１方向または前記第２方向の一方のみに移動することを特徴とする液体噴射装置。

【請求項3】

請求項２に記載の液体噴射装置において、
前記送液部は、空気圧を用いて前記移動部を移動させることを特徴とする液体噴射装置。

【請求項4】

請求項２または３に記載の液体噴射装置において、
前記送液部は、前記キャリッジの前記キャリッジ移動方向における１回分の移動ごとに前記移動部の前記第１方向の移動と前記第２方向の移動とを切り替えることを特徴とする液体噴射装置。

【請求項5】

請求項２または３に記載の液体噴射装置において、
前記送液部は、前記キャリッジの前記キャリッジ移動方向における複数回分の移動ごとに前記移動部の前記第１方向の移動と前記第２方向の移動とを切り替えることを特徴とする液体噴射装置。

【請求項6】

請求項１から３のいずれか１項に記載の液体噴射装置において、
前記キャリッジを複数備えることを特徴とする液体噴射装置。

【請求項7】

請求項６に記載の液体噴射装置において、
複数の前記キャリッジの動作タイミングは、同期していることを特徴とする液体噴射装置。

【請求項8】

請求項１から３のいずれか１項に記載の液体噴射装置において、
前記ヘッド部は、前記ノズルを複数有することを特徴とする液体噴射装置。

【請求項9】

請求項１から３のいずれか１項に記載の液体噴射装置において、
前記ノズルの内径は、１５０μｍ以下であることを特徴とする液体噴射装置。

【請求項10】

請求項１から３のいずれか１項に記載の液体噴射装置において、
前記ヘッド部からの前記液体の噴射速度は、１０ｍ／ｓ以上であることを特徴とする液体噴射装置。

【請求項11】

媒体を搬送方向に搬送する搬送部と、
前記搬送方向に搬送される前記媒体と対向する位置において前記搬送方向と交差するキャリッジ移動方向に移動するキャリッジと、
前記キャリッジに設けられ、前記媒体に向けて液体を連続流で噴射するとともに前記連続流を液滴化させて液滴状で前記媒体に衝突させる少なくとも１つのノズルを有するヘッド部と、
前記ノズルに送液される前記液体を貯留する液体貯留部と、
前記液体貯留部内の前記液体を前記ノズルに送液し続ける送液部と、
を備える液体噴射装置における液体噴射方法であって、
前記キャリッジの前記キャリッジ移動方向における１回分の移動の間に前記ノズルから噴射される前記液体の体積よりも大きい容積の前記液体貯留部を用い、
前記液体を前記ノズルから噴射させる際、前記キャリッジの前記キャリッジ移動方向における１回分の移動の間に、前記送液部によって前記液体貯留部内の前記液体を前記ノズルに圧力変動を所定の圧力範囲内に抑制しつつ送液し続けることを特徴とする液体噴射方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液体噴射装置及び液体噴射方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、対象物に対して液体を噴射させる様々な液体噴射装置が使用されている。このような液体噴射装置のうち、液体を連続流で噴射するとともに該連続流を液滴化させて液滴状で対象物に衝突させることが可能な液体噴射装置がある。例えば、特許文献１には、液体の連続流が液滴化される液滴化距離を考慮し、洗浄効果や破砕効果の高い液滴化した状態の液体により対象物を洗浄や破砕することが可能な液体噴射装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－１０９４１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載されるような、液体を連続流で噴射するとともに該連続流を液滴化させて液滴状で対象物に衝突させることが可能な従来の液体噴射装置においては、液体を噴射するために使用されるポンプなどの送液部の構成によっては、送液中の液体に脈動が生じ、送液圧力にムラが発生する場合があった。送液圧力にムラが発生すると、液体の噴射にもムラが発生し、対象物の洗浄や破砕にムラが生じる虞がある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するための本発明の液体噴射装置は、媒体を搬送方向に搬送する搬送部と、前記搬送方向に搬送される前記媒体と対向する位置において前記搬送方向と交差するキャリッジ移動方向に移動するキャリッジと、前記キャリッジに設けられ、前記媒体に向けて液体を連続流で噴射するとともに前記連続流を液滴化させて液滴状で前記媒体に衝突させる少なくとも１つのノズルを有するヘッド部と、前記ノズルに送液される前記液体を貯留する液体貯留部と、前記キャリッジの前記キャリッジ移動方向における１回分の移動の間に、前記液体貯留部内の前記液体を前記ノズルに圧力変動を所定の圧力範囲内に抑制しつつ送液し続ける送液部と、を備え、前記液体貯留部の容積は、前記キャリッジの前記キャリッジ移動方向における１回分の移動の間に前記ノズルから噴射される前記液体の体積よりも大きいことを特徴とする。

【0006】

また、上記課題を解決するための本発明の液体噴射方法は、媒体を搬送方向に搬送する搬送部と、前記搬送方向に搬送される前記媒体と対向する位置において前記搬送方向と交差するキャリッジ移動方向に移動するキャリッジと、前記キャリッジに設けられ、前記媒体に向けて液体を連続流で噴射するとともに前記連続流を液滴化させて液滴状で前記媒体に衝突させる少なくとも１つのノズルを有するヘッド部と、前記ノズルに送液される前記液体を貯留する液体貯留部と、前記液体貯留部内の前記液体を前記ノズルに送液し続ける送液部と、を備える液体噴射装置における液体噴射方法であって、前記キャリッジの前記キャリッジ移動方向における１回分の移動の間に前記ノズルから噴射される前記液体の体積よりも大きい容積の前記液体貯留部を用い、前記液体を前記ノズルから噴射させる際、前記キャリッジの前記キャリッジ移動方向における１回分の移動の間に、前記送液部によって前記液体貯留部内の前記液体を前記ノズルに圧力変動を所定の圧力範囲内に抑制しつつ送液し続けることを特徴とする。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施例１の液体噴射装置を表す概略側面図。

【図2】図１の液体噴射装置の液体の供給経路を表す概略図。

【図3】図１の液体噴射装置を用いて搬送される媒体に液体を噴射している様子を表す概略平面図。

【図4】図１の液体噴射装置の送液部を表す断面図。

【図5】図１の液体噴射装置を用いてキャリッジを往路に移動しつつ搬送される媒体に液体を噴射している様子と送液部の状態とを対比しつつ表す概略図。

【図6】図１の液体噴射装置を用いてキャリッジを復路に移動しつつ搬送される媒体に液体を噴射している様子と送液部の状態とを対比しつつ表す概略図。

【図7】図１の液体噴射装置で使用可能なヘッド部の例を表す概略底面図。

【図8】図１の液体噴射装置で使用可能なヘッド部の例を表す概略底面図。

【図9】図１の液体噴射装置で使用可能なヘッド部の例を表す概略底面図。

【図10】図１の液体噴射装置で使用可能なヘッド部の例を表す概略底面図。

【図11】図１の液体噴射装置で使用可能なヘッド部の例を表す概略底面図。

【図12】図１の液体噴射装置で使用可能なヘッド部の例を表す概略底面図。

【図13】図１の液体噴射装置で使用可能なヘッド部の例を表す概略底面図。

【図14】図１の液体噴射装置で使用可能なヘッド部の例を表す概略底面図。

【図15】実施例２の液体噴射装置を用いて搬送される媒体に液体を噴射している様子を表す概略平面図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

最初に、本発明について概略的に説明する。
上記課題を解決するための本発明の第１の態様の液体噴射装置は、媒体を搬送方向に搬送する搬送部と、前記搬送方向に搬送される前記媒体と対向する位置において前記搬送方向と交差するキャリッジ移動方向に移動するキャリッジと、前記キャリッジに設けられ、前記媒体に向けて液体を連続流で噴射するとともに前記連続流を液滴化させて液滴状で前記媒体に衝突させる少なくとも１つのノズルを有するヘッド部と、前記ノズルに送液される前記液体を貯留する液体貯留部と、前記キャリッジの前記キャリッジ移動方向における１回分の移動の間に、前記液体貯留部内の前記液体を前記ノズルに圧力変動を所定の圧力範囲内に抑制しつつ送液し続ける送液部と、を備え、前記液体貯留部の容積は、前記キャリッジの前記キャリッジ移動方向における１回分の移動の間に前記ノズルから噴射される前記液体の体積よりも大きいことを特徴とする。

【0009】

本態様によれば、キャリッジのキャリッジ移動方向における１回分の移動の間にノズルから噴射される液体の体積よりも大きい容積の前記液体貯留部を用いて、液体をノズルから噴射させる際、キャリッジのキャリッジ移動方向における１回分の移動の間に、送液部によって液体貯留部内の液体をノズルに圧力変動を所定の圧力範囲内に抑制しつつ送液し続けることができる。このため、送液中の液体に脈動が生じることを抑制でき、送液圧力にムラが発生することを抑制することができる。したがって、連続流で噴射された液体を液滴状で媒体に衝突させる際の噴射ムラを抑制することができる。

【0010】

本発明の第２の態様の液体噴射装置は、前記第１の態様において、前記送液部は、移動部が前記液体貯留部内を第１方向及び前記第１方向と逆方向である第２方向に移動することにより前記液体を前記ノズルに送液し、前記移動部は、前記キャリッジの前記キャリッジ移動方向における１回分の移動の間においては前記第１方向または前記第２方向の一方のみに移動することを特徴とする。

【0011】

本態様によれば、送液部は移動部が液体貯留部内を第１方向及び第２方向に移動することにより液体をノズルに送液し、移動部はキャリッジのキャリッジ移動方向における１回分の移動の間においては第１方向または第２方向の一方のみに移動する。すなわち、液体の噴射に伴うキャリッジのキャリッジ移動方向における１回分の移動の間においては、移動部の移動方向が変わらない。キャリッジのキャリッジ移動方向における１回分の移動の間に移動部の移動方向が変わると移動部の移動方向の変化の際に圧力変動を発生してしまい送液中の液体に脈動が生じる虞が生じるが、このような虞を抑制することができる。

【0012】

本発明の第３の態様の液体噴射装置は、前記第２の態様において、前記送液部は、空気圧を用いて前記移動部を移動させることを特徴とする。

【0013】

本態様によれば、送液部は空気圧を用いて移動部を移動させる。このため、簡単な構成で移動部を移動させることができる。

【0014】

本発明の第４の態様の液体噴射装置は、前記第２または第３の態様において、前記送液部は、前記キャリッジの前記キャリッジ移動方向における１回分の移動ごとに前記移動部の前記第１方向の移動と前記第２方向の移動とを切り替えることを特徴とする。

【0015】

本態様によれば、送液部はキャリッジのキャリッジ移動方向における１回分の移動ごとに移動部の第１方向の移動と第２方向の移動とを切り替える。このため、液体貯留部を大型化させることなく液体をノズルに圧力変動を所定の圧力範囲内に抑制しつつ送液し続けることができる。

【0016】

本発明の第５の態様の液体噴射装置は、前記第２または第３の態様において、前記送液部は、前記キャリッジの前記キャリッジ移動方向における複数回分の移動ごとに前記移動部の前記第１方向の移動と前記第２方向の移動とを切り替えることを特徴とする。

【0017】

本態様によれば、送液部はキャリッジのキャリッジ移動方向における複数回分の移動ごとに移動部の第１方向の移動と第２方向の移動とを切り替える。このため、移動部の移動回数を減らすことができ、圧力変動を特に効果的に抑制することができる。

【0018】

本発明の第６の態様の液体噴射装置は、前記第１から第３のいずれか１つの態様において、前記キャリッジを複数備えることを特徴とする。

【0019】

本態様によれば、キャリッジを複数備える。このため、複数のキャリッジを用いて、媒体に対する液体を用いての処理を効果的に行うことができる。

【0020】

本発明の第７の態様の液体噴射装置は、前記第６の態様において、複数の前記キャリッジの動作タイミングは、同期していることを特徴とする。

【0021】

本態様によれば、複数のキャリッジの動作タイミングは同期している。このため、複数のキャリッジの動作の制御が簡単になり、例えば、１つの送液部でキャリッジの動作の制御を行うことが可能になる。

【0022】

本発明の第８の態様の液体噴射装置は、前記第１から第３のいずれか１つの態様において、前記ヘッド部は、前記ノズルを複数有することを特徴とする。

【0023】

本態様によれば、ヘッド部はノズルを複数有する。このため、複数のノズルを用いて、媒体に対する液体を用いての処理を効果的に行うことができる。

【0024】

本発明の第９の態様の液体噴射装置は、前記第１から第３のいずれか１つの態様において、前記ノズルの内径は、１５０μｍ以下であることを特徴とする。

【0025】

本態様によれば、ノズルの内径は１５０μｍ以下である。このような構成とすることで、液体を媒体に対して緻密に塗布することができる。

【0026】

本発明の第１０の態様の液体噴射装置は、前記第１から第３のいずれか１つの態様において、前記ヘッド部からの前記液体の噴射速度は、１０ｍ／ｓ以上であることを特徴とする。

【0027】

本態様によれば、ヘッド部からの液体の噴射速度は１０ｍ／ｓ以上である。このような構成とすることで、液体を媒体に対して高い直進性で衝突させることができ、高精度に液体を媒体の所望の位置に塗布することができる。

【0028】

本発明の第１１の態様の液体噴射方法は、媒体を搬送方向に搬送する搬送部と、前記搬送方向に搬送される前記媒体と対向する位置において前記搬送方向と交差するキャリッジ移動方向に移動するキャリッジと、前記キャリッジに設けられ、前記媒体に向けて液体を連続流で噴射するとともに前記連続流を液滴化させて液滴状で前記媒体に衝突させる少なくとも１つのノズルを有するヘッド部と、前記ノズルに送液される前記液体を貯留する液体貯留部と、前記液体貯留部内の前記液体を前記ノズルに送液し続ける送液部と、を備える液体噴射装置における液体噴射方法であって、前記キャリッジの前記キャリッジ移動方向における１回分の移動の間に前記ノズルから噴射される前記液体の体積よりも大きい容積の前記液体貯留部を用い、前記液体を前記ノズルから噴射させる際、前記キャリッジの前記キャリッジ移動方向における１回分の移動の間に、前記送液部によって前記液体貯留部内の前記液体を前記ノズルに圧力変動を所定の圧力範囲内に抑制しつつ送液し続けることを特徴とする。

【0029】

本態様によれば、キャリッジのキャリッジ移動方向における１回分の移動の間にノズルから噴射される液体の体積よりも大きい容積の前記液体貯留部を用いて、液体をノズルから噴射させる際、キャリッジのキャリッジ移動方向における１回分の移動の間に、送液部によって液体貯留部内の液体をノズルに圧力変動を所定の圧力範囲内に抑制しつつ送液し続けることができる。このため、送液中の液体に脈動が生じることを抑制でき、送液圧力にムラが発生することを抑制することができる。したがって、連続流で噴射された液体を液滴状で媒体に衝突させる際の噴射ムラを抑制することができる。

【0030】

［実施例１］
以下、添付図面を参照して、本発明に係る液体噴射装置１の実施形態を説明する。最初に、図１を参照して本発明の実施例１に係る液体噴射装置１Ａの概要について説明する。図１で表されるように、本実施例の液体噴射装置１Ａは、例えば布帛などの媒体Ｍを搬送方向Ａに搬送する搬送部９を備えている。なお、本実施例の搬送部９は、少なくとも２カ所設けられているローラー対であるが、搬送部９の構成や数に特に限定は無い。例えば、媒体ＭとしてのＴシャツなどの被服や布帛以外の液体塗布対象物を載置して搬送するトレイなどであってもよい。

【0031】

また、図１で表されるように、本実施例の液体噴射装置１Ａは、搬送方向Ａに搬送される媒体Ｍと対向する位置において搬送方向Ａと交差するキャリッジ移動方向Ｂに移動するキャリッジ４を備えている。そして、キャリッジ４には、媒体Ｍに向けて液体３を噴射する少なくとも１つのノズル２７を有するヘッド部２が設けられている。

【0032】

ここで、本実施例の液体噴射装置１Ａは、該液体噴射装置１Ａよりも搬送方向Ａにおける上流側にインクジェットプリンターなどを接続することが可能に構成されている。液体噴射装置１Ａよりも搬送方向Ａにおける上流側にインクジェットプリンターなどを接続する場合、液体３として例えば撥水剤、防虫剤、防カビ剤、防火剤などを含む溶液を使用することができる。ただし、本実施例の液体噴射装置１Ａは、液体噴射装置１Ａよりも搬送方向Ａにおける上流側にインクジェットプリンターなどを接続しない場合などにおいても、インクジェットプリンターなどで画像が形成された媒体Ｍに対して例えば撥水剤、防虫剤、防カビ剤、防火剤などを含む液体３を噴射させることができる。

【0033】

一方、本実施例の液体噴射装置１Ａは、該液体噴射装置１Ａよりも搬送方向Ａにおける下流側にインクジェットプリンターなどを接続することが可能に構成されている。液体噴射装置１Ａよりも搬送方向Ａにおける下流側にインクジェットプリンターなどを接続する場合、液体３として例えばインクの発色を良くする前処理剤などを含む溶液を使用することができる。ただし、本実施例の液体噴射装置１Ａは、液体噴射装置１Ａよりも搬送方向Ａにおける上流側にインクジェットプリンターなどを接続しない場合などにおいても、インクジェットプリンターなどで画像を形成する予定の媒体Ｍに対して例えば前処理剤を含む液体３を噴射させることができる。

【0034】

なお、本発明の液体噴射装置１は、このような目的以外にも様々な目的に使用することができる。例えば、媒体Ｍとしての液体塗布対象物を洗浄や破砕することを目的とすることができる。媒体Ｍとしての液体塗布対象物を洗浄や破砕することを目的とする液体噴射装置１に使用する場合、液体３として水を用いることもできる。

【0035】

次に、図２を参照して図１の液体噴射装置１Ａの液体の供給経路などについて説明する。図２に示すように、本実施例の液体噴射装置１Ａは、ノズル２７を有するヘッド部２と、噴射する液体３を貯留する液体タンク８と、ヘッド部２と液体タンク８とをつなぐ液体搬送管７と、送液部６と、送液部６への制御信号線５２を有する制御部５を備えている。なお、制御部５は、本実施例の液体噴射装置１Ａの全体を制御する。また、ヘッド部２は、上記のように、キャリッジ４に搭載される。

【0036】

ここで、本実施例の液体噴射装置１Ａは、ヘッド部２に設けられた１つまたは複数のノズル２７から方向ｂに連続状態で噴射された液体３の連続流３ａが液滴３ｂとなる液滴化された状態で該液滴３ｂを媒体Ｍに衝突させる液体噴射装置である。本実施例の液体噴射装置１Ａは、このような構成としていることで、高いエネルギーで且つミストなどを抑制しつつ高精度に液体３を媒体Ｍの所望の位置に塗布することができる。したがって、媒体Ｍに対して少量且つ均一に液体３を噴射することができる。

【0037】

なお、上記のように、本実施例の液体噴射装置１Ａは、液体３を貯留する液体タンク８と、液体タンク８からヘッド部２に液体３を送る送液部６と、を備える。このため、本実施例の液体噴射装置１Ａは、送液部６によって特に高いエネルギーで液体３を媒体Ｍに塗布することができる。本実施例の液体噴射装置１Ａにおける送液部６についての詳細は後述する。

【0038】

次に、図３を参照して図１の液体噴射装置１Ａを用いて搬送される媒体Ｍに液体３を噴射している様子について説明する。本実施例の液体噴射装置１Ａは、上記のように、搬送部９を備えている。ここで、搬送部９は、制御部５の制御により、媒体Ｍの搬送方向Ａへの搬送と停止とを繰り返して媒体Ｍを間欠搬送することが可能に構成されている。そして、本実施例の液体噴射装置１Ａは、搬送部９による媒体Ｍの間欠搬送における停止中に、キャリッジ４をキャリッジ移動方向Ｂに移動させつつヘッド部２から液体３を媒体Ｍに向けて噴射させることが可能に構成されている。図３は、搬送部９による媒体Ｍの間欠搬送における停止中に、キャリッジ４をキャリッジ移動方向Ｂに移動させつつヘッド部２から液体３を媒体Ｍに向けて噴射させている様子を表している。本実施例の液体噴射装置１Ａは、このような構成となっていることで、停止中の媒体Ｍに液体３を噴射することができるので液体３の噴射精度を高くすることができ、特に均一に液体３を媒体Ｍに塗布することができる。

【0039】

一方で、本実施例の液体噴射装置１Ａは、制御部５の制御により、搬送部９により媒体Ｍを連続的に搬送し、搬送部９により連続的に搬送されている媒体Ｍに対して、キャリッジ４をキャリッジ移動方向Ｂに移動させつつヘッド部２から液体３を媒体Ｍに向けて噴射させることも可能に構成されている。このため、本実施例の液体噴射装置１Ａは、効率よく短時間で液体３を媒体Ｍに塗布することもできる。

【0040】

ここで、図４を参照して本実施例の液体噴射装置１Ａにおける送液部６の詳細な構成について説明する。図４で表されるように、本実施例の送液部６は、液体搬送管７のうちの送液部６に液体３を供給方向Ｆ０に供給する供給管７ａと、液体搬送管７のうちの送液部６から液体３を排出方向Ｆ３に排出する排出管７ｂと、に接続されている。ここで、供給管７ａは三方弁６１としての第１三方弁６１ａと接続され、排出管７ｂは三方弁６１としての第２三方弁６１ｂと接続され、第１三方弁６１ａ及び第２三方弁６１ｂは、２方向から送液管６２に接続されている。

【0041】

なお、図４で表されるように、送液部６は、送液管６２として、送液管６２ａ、送液管６２ｂ、送液管６２ｃ、送液管６２ｄ、送液管６２ｅ及び送液管６２ｆを有している。ここで、第１三方弁６１ａは、送液管６２ａに接続されている。また、送液管６２ａは、送液管６２ｂ及び送液管６２ｃに接続されている。また、送液部６はノズル２７に送液される液体３を貯留する液体貯留部６３を有し、送液管６２ｂは液体貯留部６３に接続されている。そして、送液管６２ｃは第２三方弁６１ｂに接続されている。同様に、第１三方弁６１ａは送液管６２ｄに接続され、送液管６２ｄは送液管６２ｅ及び送液管６２ｆに接続され、送液管６２ｅは液体貯留部６３に接続され、送液管６２ｆは第２三方弁６１ｂに接続されている。

【0042】

また、送液部６は、ピストン部６５を備えており、ピストン部６５は、液体貯留部６３の内部に至って配置されており、移動部として移動方向Ｄに移動可能になっている。さらに、送液部６は、ピストン部６５の一部を内包し、不図示のチューブを介して空気６６を充填する及び抜くことで移動方向Ｄにおける両端側において内部の空気圧を変更可能な空気充填部６４を備えている。すなわち、図４において空気充填部６４の右側の空気圧を空気充填部６４の左側の空気圧よりも高くすることでピストン部６５を移動方向Ｄにおける第１方向Ｄ１（図４中の左側）に移動させることができる。同様に、図４において空気充填部６４の左側の空気圧を空気充填部６４の右側の空気圧よりも高くすることでピストン部６５を移動方向Ｄにおける第２方向Ｄ２（図４中の右側）に移動させることができる。

【0043】

そして、ピストン部６５を第１方向Ｄ１に移動させることで、液体貯留部６３に貯留されている液体３は、ピストン部６５により図４中の左側に押され、送液管６２ｅ及び送液管６２ｆの中を方向Ｆ１に移動する。そして、第２三方弁６１ｂを介して、排出管７ｂ中を排出方向Ｆ３に液体３は移動する。また、同時に、供給管７ａを介して第１三方弁６１ａに対して供給方向Ｆ０に供給された液体３は、送液管６２ａ及び送液管６２ｂの中を方向Ｆ１に移動する。

【0044】

逆に、ピストン部６５を第２方向Ｄ２に移動させることで、液体貯留部６３に貯留されている液体３は、ピストン部６５により図４中の右側に押され、送液管６２ｂ及び送液管６２ｃの中を方向Ｆ２に移動する。そして、第２三方弁６１ｂを介して、排出管７ｂ中を排出方向Ｆ３に液体３は移動する。また、同時に、供給管７ａを介して第１三方弁６１ａに対して供給方向Ｆ０に供給された液体３は、送液管６２ｄ及び送液管６２ｅの中を方向Ｆ２に移動する。

【0045】

次に、図５及び図６を参照して、キャリッジ４の往復移動とピストン部６５の移動とを対比して、キャリッジ４の往復移動に対してピストン部６５がどのように移動するかについて説明する。最初に、キャリッジ４がキャリッジ移動方向Ｂにおける往路Ｂ１に移動する際について、図５を参照して説明する。図５の上の状態で表されるように、キャリッジ４が往路Ｂ１に移動する前の状態においては、ピストン部６５は液体貯留部６３の一方側端部（図中の右側端部）に位置する。そして、図５の中央の状態で表されるように、キャリッジ４が往路Ｂ１に移動すると、キャリッジ４の移動に合わせてピストン部６５も第１方向Ｄ１に移動する。そして、図５の下の状態で表されるように、キャリッジ４の往路Ｂ１の移動が終了すると、キャリッジ４の移動の終了に合わせてピストン部６５も第１方向Ｄ１への移動を終了する。

【0046】

続いて、キャリッジ４がキャリッジ移動方向Ｂにおける復路Ｂ２に移動する際について、図６を参照して説明する。図５の下の状態に対応する図６の上の状態で表されるように、キャリッジ４が復路Ｂ２に移動する前の状態においては、ピストン部６５は液体貯留部６３の他方側端部（図中の左側端部）に位置する。そして、図６の中央の状態で表されるように、キャリッジ４が復路Ｂ２に移動すると、キャリッジ４の移動に合わせてピストン部６５も第２方向Ｄ２に移動する。そして、図６の下の状態で表されるように、キャリッジ４の復路Ｂ２の移動が終了すると、キャリッジ４の移動の終了に合わせてピストン部６５も第２方向Ｄ２への移動を終了する。なお、本実施例においては、往路Ｂ１と第１方向Ｄ１とが同じ方向となっており、復路Ｂ２と第２方向Ｄ２とが同じ方向となっているが、このような構成に限定されない。例えば、往路Ｂ１と第２方向Ｄ２とが同じ方向となっており、復路Ｂ２と第１方向Ｄ１とが同じ方向となっていてもよい。

【0047】

本実施例の送液部６は、このような構成になっていることにより、キャリッジ４のキャリッジ移動方向Ｂにおける１回分の移動（１回分の往路Ｂ１の移動または１回分の復路Ｂ２の移動）の間に、液体貯留部６３内の液体３をノズル２７に圧力変動を所定の圧力範囲内に抑制しつつ送液し続けることができる。そして、本実施例の送液部６においては、液体貯留部６３の容積は、キャリッジ４のキャリッジ移動方向Ｂにおける１回分の移動の間にノズル２７から噴射される液体３の体積よりも大きい。

【0048】

別の観点から説明すると、本実施例の液体噴射装置１Ａを使用して実行可能な液体噴射方法は、キャリッジ４のキャリッジ移動方向Ｂにおける１回分の移動の間にノズル２７から噴射される液体３の体積よりも大きい容積の液体貯留部６３を用いて、液体３をノズル２７から噴射させる際、キャリッジ４のキャリッジ移動方向Ｂにおける１回分の移動の間に、送液部６によって液体貯留部６３内の液体３をノズル２７に圧力変動を所定の圧力範囲内に抑制しつつ送液し続けることができる。このため、本実施例の液体噴射装置１Ａは、送液中の液体３に脈動が生じることを抑制でき、送液圧力にムラが発生することを抑制することができる。したがって、本実施例の液体噴射装置１Ａは、連続流３ａで噴射された液体３を液滴３ｂ状で媒体Ｍに衝突させる際の噴射ムラを抑制することができる。なお、「所定の圧力範囲内」とは、具体的には、２０％以下の圧力変動とすることが好ましく、１０％以下の圧力変動とすることがさらに好ましい。本実施例においては、１０％以下の圧力変動となっている。

【0049】

また、上記のように、送液部６は、移動部としてのピストン部６５が液体貯留部６３内を第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に移動することにより液体３をノズル２７に送液する。そして、ピストン部６５は、キャリッジ４のキャリッジ移動方向Ｂにおける１回分の移動の間においては第１方向Ｄ１または第２方向Ｄ２の一方のみに移動する。すなわち、液体３の噴射に伴うキャリッジ４のキャリッジ移動方向Ｂにおける１回分の移動の間においては、ピストン部６５の移動方向Ｄが変わらない。キャリッジ４のキャリッジ移動方向Ｂにおける１回分の移動の間にピストン部６５の移動方向Ｄが変わるとピストン部６５の移動方向Ｄの変化の際に圧力変動を発生してしまい送液中の液体３に脈動が生じる虞が生じるが、このような虞を抑制することができる。

【0050】

また、上記のように、送液部６は、空気圧を用いてピストン部６５を移動させる。このため、本実施例の液体噴射装置１Ａは、簡単な構成で移動部としてのピストン部６５を移動させることができる構成となっている。ただし、ピストン部６５以外の構成の移動部としてもよいし、移動部を空気圧式以外の方法で移動させる構成としてもよい。移動部を空気圧式以外の方法としては、例えば、水頭差（負圧）などを利用する方式、水圧式、油圧式、モーターを利用する方式、エンジンを利用する方式、などが挙げられる。

【0051】

また、上記のように、送液部６は、キャリッジ４のキャリッジ移動方向Ｂにおける１回分の移動ごとにピストン部６５の第１方向Ｄ１の移動と第２方向Ｄ２の移動とを切り替える構成となっている。本実施例の液体噴射装置１Ａは、このような構成となっているため、液体貯留部６３を大型化させることなく液体３をノズル２７に圧力変動を所定の圧力範囲内に抑制しつつ送液し続けることができる。

【0052】

ただし、このような構成に限定されない。例えば、液体貯留部６３を大きく構成し、送液部６が、キャリッジ４のキャリッジ移動方向Ｂにおける複数回分の移動ごとにピストン部６５の第１方向Ｄ１の移動と第２方向Ｄ２の移動とを切り替える構成としてもよい。このような構成とすることで、ピストン部６５の移動回数を減らすことができ、圧力変動を特に効果的に抑制することができる。

【0053】

なお、本実施例の液体噴射装置１Ａは、ヘッド部２として様々な構成のものを付け替えて使用可能な構成となっている。本実施例の液体噴射装置１Ａで使用可能なヘッド部２の例について図７から図１４を参照して説明する。

【0054】

最初に、図７で表されるヘッド部２は、１つのノズル２７のみを有する構成である。このように、ヘッド部２は１つのノズル２７のみを有していてもよい。ただし、ヘッド部２は複数のノズル２７を有していてもよい。図８で表されるヘッド部２は、キャリッジ移動方向Ｂに沿って並ぶ２つのノズル２７を有する構成である。ただし、キャリッジ移動方向Ｂに沿って３つ以上のノズル２７を有する構成としてもよい。

【0055】

図９で表されるヘッド部２は、搬送方向Ａに沿って並ぶ４つのノズル２７を有する構成である。ただし、搬送方向Ａに沿って並ぶ２つ、３つ、或いは、５つ以上のノズル２７を有する構成としてもよい。図１０及び図１１で表されるヘッド部２は、搬送方向Ａに沿って並ぶ複数のノズル２７からなるノズル列を３本有する構成である。図１０で表されるヘッド部２のようにキャリッジ移動方向Ｂにおける各ノズル列のノズル２７の位置が揃っていてもよいし、図１１で表されるヘッド部２のようにキャリッジ移動方向Ｂにおける各ノズル列のノズル２７の位置が揃っていないものを含んでいてもよい。

【0056】

このように、ヘッド部２はノズル２７を複数有することが好ましい。複数のノズル２７を用いて、媒体Ｍに対する液体３を用いての処理を効果的に行うことができる。なかでも、ヘッド部２は、搬送方向Ａに沿って複数のノズル２７が並ぶノズル列を有することが好ましい形態の１つである。このような構成となっていることで、効率的に媒体Ｍに液体３を塗布することができるためである。

【0057】

図１２、図１３及び図１４で表されるヘッド部２は、複数のノズル２７が円形に配置されている。このような構成となっていることでも、効率的に媒体Ｍに液体３を塗布することができる。ここで、図１２で表されるヘッド部２は１重の円状に複数のノズル２７が配置され、図１３で表されるヘッド部２は同心円状に２重の複数のノズル２７が配置されている。また、図１４で表されるヘッド部２は、同心円状ではなく３つの円状に複数のノズル２７が配置されている。このように、特にノズル２７の配置に限定は無い。また、図１３で表されるヘッド部２は、外側の円を構成するノズル２７のほうが内側の円を構成するノズル２７よりも内径が大きくなっている。このように、ノズル２７の内径も特に限定は無い。また、複数のノズル２７が円形ではなく例えば多角形に配置されていてもよい。

【0058】

ただし、ノズル２７が１つの場合及び複数の場合に限られず、ノズル２７の内径は、１５０μｍ以下であることが好ましい。このような構成とすることで、液体３を媒体Ｍに対して緻密に塗布することができるためである。なお、ノズルの内径は１０μｍ以上であることが好ましい。ノズルの内径を１０μｍ以上とすることでノズルから噴射された液体がミスト化することを効果的に抑制することができるためである。

【0059】

また、ヘッド部２からの液体３の噴射速度は、１０ｍ／ｓ以上であることが好ましい。このような構成とすることで、液体３を媒体Ｍに対して高い直進性で衝突させることができ、高精度に液体３を媒体Ｍの所望の位置に塗布することができる。なお、ヘッド部２からの液体３の噴射速度は、２０ｍ／ｓ以上であることが特に好ましい。媒体Ｍにおける特に正確な位置に液体３を噴射できるためである。また、液体３の噴射速度は１６０ｍ／ｓ以下であることが好ましい。液体３の噴射速度を１６０ｍ／ｓ以下とすることで媒体Ｍの損傷を抑制できるためである。

【0060】

［実施例２］
以下に、実施例２の液体噴射装置１Ｂについて図１５を参照して説明する。図１５は、実施例１の液体噴射装置１Ａにおける図３に対応する図である。本実施例の液体噴射装置１Ｂは、以下で説明する構成以外については、実施例１の液体噴射装置１Ａと同様である。このため、本実施例の液体噴射装置１Ｂは、下記の説明箇所以外については実施例１の液体噴射装置１Ａと同様の特徴を有している。そこで、図１５では上記実施例１と共通する構成部材は同じ符号で示し、詳細な説明は省略する。

【0061】

上記のように、実施例１の液体噴射装置１Ａにおいては、キャリッジ４を１つ備えていた。一方、図１５で表されるように、本実施例の液体噴射装置１Ｂは、キャリッジ４を３つ備えている。このように、キャリッジ４を複数有していてもよい。このような構成とすることで、複数のキャリッジ４を用いて、媒体Ｍに対する液体３を用いての処理を効果的に行うことができる。

【0062】

ここで、本実施例の液体噴射装置１Ｂは、１つの送液部６でキャリッジ４の動作の制御を行うので、複数のキャリッジ４の各々の動作タイミングは、同期している。このように、例えば、１つの送液部６でキャリッジ４の動作の制御を行うことで、複数のキャリッジ４の動作の制御が簡単になる。

【0063】

なお、本実施例の液体噴射装置１Ｂは、搬送方向Ａと直交するキャリッジ移動方向Ｂに移動可能なキャリッジ４がキャリッジ移動方向Ｂに沿って３つ並べられるが、このような構成に限定されない。例えば、搬送方向Ａと直交するキャリッジ移動方向Ｂに移動可能な２つ或いは４つ以上のキャリッジ４が一列に配置或いは千鳥配置されていてもよい。

【0064】

また、本実施例の液体噴射装置１Ｂは、同じ液体３をヘッド部２から噴射可能なキャリッジ４を３つ備えているが、異なる液体３をヘッド部２から噴射可能なキャリッジ４を複数備えていてもよい。さらには、例えば複数の送液部６を備える構成などとし、複数のキャリッジ４の動作が同期していなくてもよい。

【0065】

本発明は、上述の実施例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば布帛へ液体３を塗布する構成でなくてもよいし、例えばロボットアームの先端にキャリッジ４を装着して平面だけでなく曲面に対しても液体３を塗布することが可能な構成としてもよい。さらには、送液部６を本実施例のような移動部にピストン部を使用するような構成ではなく、例えば、移動部にダイヤフラムを用いる構成などとしてもよい。

【0066】

また、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

【符号の説明】

【0067】

１…液体噴射装置、１Ａ…液体噴射装置、１Ｂ…液体噴射装置、２…ヘッド部、３…液体、３ａ…連続流、３ｂ…液滴、４…キャリッジ、５…制御部、６…送液部、７…液体搬送管、７ａ…供給管、７ｂ…排出管、８…液体タンク、９…搬送部、６１…三方弁、６１ａ…第１三方弁、６１ｂ…第２三方弁、６２…送液管、６２ａ…送液管、６２ｂ…送液管、６２ｃ…送液管、６２ｄ…送液管、６２ｅ…送液管、６２ｆ…送液管、６３…液体貯留部、６４…空気充填部、６５…ピストン部（移動部）、６６…空気、Ｍ…媒体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】